Клетки, полученные из носовой перегородки, восстанавливают повреждения хряща коленного сустава

Ученые из Университета и Университетской Больницы Базеля (University and the University Hospital of Basel, Швейцария) продемонстрировали, что клетки, полученные из носовой перегородки, способны адаптироваться к окружающей среде коленного сустава и могут восстанавливать повреждения суставного хряща. Данные были опубликованы в журнале Science Translational Medicine, в котором также были представлены результаты лечения первых пациентов с помощью нового метода.

Заболевания суставных хрящей часто возникают у пациентов пожилого возраста в результате дегенеративных процессов, протекающих в суставах. Однако эта патология встречаются и у людей более молодого возраста после различных травм. Дефекты хрящей трудно восстановить, пациентам часто требуется сложное хирургическое вмешательство, после которого необходим длительный период реабилитации. Новый терапевтический подход был разработан исследовательской командой под руководством профессора Ивана Мартена (Ivan Martin), специализирующегося в области тканевой инженерии, и профессора Марселя Якоба (Marcel Jakob), руководителя отделения травматологии с кафедры биомедицины Университета и Университетской Больницы Базеля.

Хрящевые клетки из носовой перегородки (назальные хондроциты) обладают выраженной способностью создавать хрящевую ткань носа при культивировании в лаборатории. В проводимом в настоящий момент клиническом испытании ученые взяли биоптаты небольшого размера (6 мм в диаметре) из носовой перегородки у 7 из 25 пациентов в возрасте до 55 лет и выделили из них хрящевые клетки. Исследователи культивировали и размножили клетки, а затем посеяли их на подложку с целью создания трансплантата хряща размерами 30 x 40 мм. Через несколько недель они удалили поврежденную хрящевую ткань из колена пациента и заместили ее выращенной тканью. В прошлом клиническом исследовании ученые, работая совместно с пластическими хирургами и используя этот же метод, смогли полностью восстановить крылья носа пациента, пораженные опухолью.

Доктор Каролиина Пелттари (Karoliina Pelttari) и ее коллеги продемонстрировали на модели заболевания на животном (козе), что имплантированные клетки носового хряща были совместимы с тканями коленного сустава, несмотря на то, что они имеют разное происхождение. Во время эмбрионального развития клетки носовой перегородки развиваются из нейроэктодермального листка, который также формирует нервную систему организма. Способность этих клеток к самообновлению ассоциирована с отсутствием экспрессии некоторых генов гомеобокса (HOX). Наоборот, гены HOX экспрессируются в клетках суставного хряща, которые формируются в мезодермальном зародышевом листке эмбриона.

«Результаты фундаментального исследования и доклинических исследований о свойствах клеток носового хряща и получаемых из них трансплантатах позволили изучить инновационный клинический метод лечения повреждений хряща», – говорит профессор Иван Мартен. Результаты предыдущих исследований показали, что способность человеческих клеток носа к размножению и формированию нового хряща сохраняется с возрастом. Это означает, что метод может принести терапевтическую пользу людям пожилого возраста, а также быть полезным для пациентов с дефектами хрящей больших размеров. Несмотря на то, что первоочередной задачей проводимого сейчас в Университетской Больнице Базеля клинического исследования является подтверждение безопасности и технической выполнимости метода трансплантации хрящей, созданных из клеток носа, в область сустава, пока результаты применения метода свидетельствуют о его многообещающей клинической эффективности.

Замещение суставного хряща: магнитно-резонансная томография области дефекта до лечения (слева) и через четыре месяца после трансплантации (справа) хряща, созданного из клеток носовой перегородки. (фото: University of Basel, Department of Biomedicine)

По материалам Universität Basel

Оригинальная статья:
K. Pelttari, B. Pippenger, M. Mumme, S. Feliciano, C. Scotti, P. Mainil-Varlet, A. Procino, B. von Rechenberg, T. Schwamborn, M. Jakob, C. Cillo, A. Barbero, I. Martin. Adult human neural crest-derived cells for articular cartilage repair. Science Translational Medicine, 2014; 6 (251): 251ra119 DOI: 10.1126/scitranslmed.3009688